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Circuito de transferencia de señal y energía RFID de baja frecuencia para matriz de sensores mixtos capacitivos y resistivos

Autores: Demori, Marco; Baù, Marco; Dalola, Simone; Ferrari, Marco; Ferrari, Vittorio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Circuito de transferencia de señal y energía RFID de baja frecuencia para matriz de sensores mixtos capacitivos y resistivos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Sistema de medición
Sensores resistivos
Sensores capacitivos
Enfoque basado en RFID
Matriz de sensores
Microcontrolador

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un sistema de medición sin contacto para una matriz mixta de sensores resistivos y capacitivos que explota un enfoque basado en identificación por radiofrecuencia (RFID) de baja frecuencia. El sistema está compuesto por una unidad lectora que proporciona energía e intercambia datos de medición con una unidad de sensor sin batería. La unidad de sensor se basa en un transpondedor que opera a 134.2 kHz y un microcontrolador. El microcontrolador mide secuencialmente los elementos de la matriz de sensores compuesta por sensores capacitivos y resistivos que comparten un terminal común. La técnica adoptada mide el tiempo de carga de un circuito resistor-capacitor (RC), donde el resistor o el capacitor pueden ser el elemento sensor o un componente de referencia. Con el enfoque propuesto, los valores medidos de los elementos resistivos o capacitivos de la matriz de sensores son independientes de primer orden del nivel de voltaje de suministro. Se ha desarrollado un prototipo y se ha probado experimentalmente con elementos resistivos en el rango de 400 k-1.2 M y elementos capacitivos en el rango de 200 pF-1.2 nF, mostrando valores de resolución de medición de 1 k y 5 pF, respectivamente. Se han logrado distancias operativas de hasta 3 cm, con lecturas tomadas más rápido que un elemento de la matriz por segundo.

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